Presentació ppt sobre les propietat, aventatges i desventatges i aplicacions del grafè.

1. El grafè
El material del futur
Marta Alegret
Andrea Pérez

2. Índex:
1. Introducció
1.1.Què és el grafè.
1.2.Origen
2. Propietats
3. Avantatges i desavantatges
4. Visió de futur
4.1.Aplicacions
5. Conclusió
5.1.Què en pensem
6. Webgrafia

3. Introducció
• QUÈ ÉS EL
GRAFÈ?
• El grafè és un compost
format per àtoms de
carboni. Té una estructura
laminar plana, d'un sol
àtom de gruix, els àtoms
estan densament
empaquetats en una xarxa
cristal·lina bidimensional
en forma de rusc d'abella.

4. Geim i Novoselov van extreure el grafè d'un tros de
grafit, com el qual es troba en qualsevol mina de llapis,
utilitzant una cinta adhesiva que els va permetre
extreure una làmina d'un sol àtom de carboni.
Llavors es creia impossible fabricar una làmina d'un sol
àtom de grossor perquè era inestable, no obstant això,
Geim i Novoselov van aconseguir l'inesperat i van rebre
el Premi Nobel de Física en 2010 pel descobriment
d'aquesta estructura del carboni.
ORIGEN DEL GRAFÈ
El grafè ja va ser descrit i es coneixia des de la dècada de 1930 i en 1889 ja s'esmentava
la possibilitat de formar filaments de carboni per descomposició tèrmica d'hidrocarburs
gasosos. A més, la paraula grafè va ser oficialment adoptada en 1994 després d'haver estat
usada com monocapa de grafit en les ciències superficials. Però no ha estat fins a fa uns
anys quan s'ha descobert la seva veritable utilitat.
Va ser en 2004 quan es va produir l'impuls definitiu en l'estudi del grafè, Andre Geim i
Konstantin Novoselov professor i alumne doctorat de la Universitat de Manchester van
aïllar les primeres mostres de grafè a partir de grafit mitjançant un procés d'exfoliació
mecànica.

5. • Propietats
• Duresa similar a la del diamant
• Elàstic
• Flexible
• Molt bon conductor de la calor
• Molt bon conductor de la
electricitat
• Transparent i lleuger
• Reacciona químicament amb
altres substancies
• Suporta la radiació ionitzant
• Elevada densitat
• Efecte antibacterià
• Aplicacions
• Electrónica
• Informàtica
• Telefonia mòbil
• Sector energètic
• Industria del blindatge
• Industria del motor y los
combustibles
• Industria alimentaria
• Desenvolupament de la ciència

6. PROPIETATS:
• DURESA: La seva duresa s'estima en
aproximadament unes 200 vegades la de l'acer,
gairebé similar a la del diamant. És a dir, que
parlem d'un material molt resistent al desgast i
que pot suportar grans pesos. S'estima que per
travessar una làmina de grafè amb un objecte
afilat seria necessari establir un pes sobre ell
d'aproximadament quatre tones.
• ELASTICITAT: La elasticidad del grafè es
enorme, pudiéndose estirar hasta un 10%
de su tamaño normal de forma
reversible; mientras que el resto de
sólidos raramente llegan a un 3%. El
principal motivo de esta característica es
que el grafè apenas presenta impurezas o
defectos en su red.

7. • CONDUCTOR CALOR: La conductivitat tèrmica del grafè s'ha mesurat, i es
troba en un valor de, aproximadament, 5000 Wm-1K-1. El coure presenta un valor
de 400 Wm-1K-1 a temperatura ambienti. Per tant, el grafè condueix 100 vegades
millor la calor que el coure.
• CONDUCTOR ELECTRICITAT: Amb una conductivitat elèctrica 100 vegades
major que la del silici i una conductivitat tèrmica extraordinària que fa que no
desprengui calor, el grafè podria canviar la indústria de l'electrònica. Els circuits dels
ordinadors personals fets en grafè podrien allotjar un nombre de transistors ordres de
magnitud major que avui dia en el mateix espai. A més, gràcies a l'habilitat de dissipar
calor, els processadors de grafè serien d'una grandària fins i tot menor que el dels
actuals xips de silici.

8. • TRANSPARENT I LLEUGER: Això permet la seva
utilització per crear pantalles molt més lleugeres.
Si ho unim a altres de les seves propietats ja
esmentades, com és el cas de la flexibilitat, una
de les seves aplicacions seria la de la creació de
pantalles plegables o enrotllables.
• REACCIONA QUÍMICAMENT: Això li permet
servir de base per a la creació de materials nous
o introduir impureses dins de la seva estructura
per modificar les propietats originals del grafè, la
qual cosa obre un ventall pràcticament il·limitat
de camps d'aplicació.
• SUPORTA RADIACIÓ: li permet suportar la
radiació d’alta energia.

9. • DENSITAT: El grafè és un material molt
dens. Tant, que ni tan sols els àtoms
més petits coneguts, els de Heli, són
capaços de travessar-ho. De la mateixa
manera sí que permet el pas de l'aigua,
que s'evapora a la mateixa velocitat que
si estigués en un recipient obert.
• EFECTE ANTIBACTERIÀ: En estudiar el
comportament del grafè amb
organismes vius, es va comprovar que
els bacteris no creixen en ell, la qual
cosa obre les possibilitats de la seva
utilització en la indústria alimentària o
en la biomedicina.

10. Avantatges:
• El Grafè és un material que
segons els experts va a
revolucionar la indústria i la
tecnologia en les properes
dècades perquè pot substituir
a la fibra òptica. Permet major
velocitat en la transferència de
dades, és més resistent i té
millor conductivitat tèrmica. És
més fort que l'acer, però més
prim que qualsevol sòlid
conegut.
Desavantatges:
• Un equip de científics de la
Universitat de Rice va trobar que
en els límits dels anells on
s'interromp la matriu regular
d'unitats hexagonals (sis àtoms) el
grafè té la meitat de la força.
A més les fulles del material
conreat en un laboratori gairebé
mai tenen una estructura
d'hexàgons perfectes. En general
les fulles tenen protuberàncies
anomenades “grans de grafè”.
Quan aquests grans es col·loquen
sota tensió aquests defectes
comencen a donar problemes.

11. Visió de futur: Aplicacions
1.Electrònica: Podria emprar-se en la fabricació de microxips o de
transistors, tots dos elements imprescindibles en pràcticament tots els
dispositius electrònics. Existeixen diverses empreses que ja estan
desenvolupant negres conductores, que és un tipus de tinta que condueix
l'electricitat i que s'empra per imprimir circuits, a partir de grafè. A més,
per les seves especials característiques els components electrònics
d'aquest material permetran el desenvolupament de dispositius flexibles
que podran enrotllar-se o plegar-se segons les necessitats.
2. Informàtica: En ser capaç de conduir electrons de molt bona forma
gairebé sense escalfar-se en el procés, investigadors de la Universitat de
Texas i la Universitat de Corea del Sud van descobrir que una làmina de
grafè pot usar-se en el desenvolupament de pantalles tàctils, aprofitant el
fet que una làmina de grafè pot ser totalment transparent, ideal per
col·locar per sobre un panell de píxels sense disminuir la lluentor de la
seva retroiluminació.
A més, aquesta prima làmina de grafè sensible a la conducció elèctrica i
que captaria els nostres tocs pot ser molt flexible, aportant al que podrien
ser futures pantalles tàctils flexibles, la qual cosa bé podria acompanyar-
se de la tecnologia FEU OLOR flexible per al desenvolupament d'aquesta
classe de tecnologia.

12. 3. Telefonia mòbil: Amb el grafè es crearia una nova
generació de dispositius adaptats a la fesomia de l'ésser
humà, sense formes ni colors preestablerts, amb pantalles
flexibles, plegables i tàctils. A més, diversos estudis recents
han comprovat com nanocircuits de grafè podrien millorar de
manera significativa la velocitat i qualitat de les comunicacions
sense fils. Realment, aquest tipus de productes sona gairebé a
ciència ficció, doncs mesurarien mil milions de vegades menys
que un metre.
4. Sector energètic: Potser un dels descobriments més
emocionants és el relacionat al camp de les bateries, ja
que el grafè permetrà crear unes bateries que tinguin deu
vegades més capacitat d'emmagatzematge d'energia i una
reducció de deu vegades en el temps de càrrega per a la
mateixa.
5. Indústria del blindatge: L'extrema duresa del grafè,
unida a la seva capacitat de modelar-se i a la seva
lleugeresa, ho fa un compost ideal per ser emprat en
aquesta indústria. Armilles antibales, cascos i multitud
d'elements de protecció que s'empren per diversos
professionals passaran a ser molt més lleugers i
assegurances.

13. 6. Indústria del motor i els combustibles: Farà de tots dos
més ecològics i eficients. Actualment, és de domini públic
que el Pentàgon ha invertit una gran quantitat de diners
per fomentar el desenvolupament d'un additiu basat en el
grafè que millori el rendiment dels avions militars quant a
consum i rendiment.
7. Indústria alimentària: Possibilitarà la creació d'envasos
per a aliments més segurs o recobriments per als mobles
de la llar que impedeixin el desenvolupament de bacteris
en la seva superfície.
8. Desenvolupament de la ciència: L'alta reactivitat del
grafè amb altres elements químics diferents del carboni és
una de les característiques que més atreu l'atenció en el
camp de la recerca. Ja s'han descobert alguns derivats del
grafè, com és el cas del “grafà”, que mitjançant l'addició
d'hidrogen en la seva estructura molecular dóna com
resultat un nou material aïllant.

14. QUÈ EN PENSEM:
• Nosaltres pensem que el grafè és el material del futur, que algun dia
moltes de les coses que utilitzem estaran fetes amb aquest material, però
creiem que serà d’aquí un quants anys ja que primer s’ha d'analitzar ben
bé tots el inconvenients. Tot i així, aquest material encara esta en fase de
proba per lo tant encara trigarà uns anys en sortir al mercat.

15. WEBGRAFIA:
• http://www.infografeno.com/propiedades-del-grafeno
• http://recursostic.educacion.es/observatorio/web/es/cajon-de-sastre/38-cajon-de-
sastre/965-grafeno-iel-inminente-impacto-sobre-nuestra-vida-cotidiana
• http://www.masquebytes.com/?p=922
• http://grafeno.com/propiedades-del-grafeno/
• http://www.vadejuegos.com/noticias/2010/10/29/grafeno-el-material-de-moda-
084517.html
• http://www.monografias.com/trabajos92/grafeno-tecnologia-del-futuro/grafeno-tecnologia-
del-futuro.shtml#futurasapa
• http://quimicanaturaleza.blogspot.com.es/2013/07/grafeno-ventajas-y-desventajas.html
• http://www.fayerwayer.com/2013/06/siete-aplicaciones-revolucionarias-del-grafeno-para-la-
tecnologia-moderna/
• http://juan-adia.blogspot.com.es/2013/08/grafeno-sus-propiedades-y-
exoticas.html